§ 31. Соединения галогенов
Сопоставление свойств галогеноводородных кислот и их солей
Фтороводород HF является жидкостью при температурах ниже 19 °С, а HCl, HBr, HI — газообразные вещества при н. у. (табл. 23). Резкое отличие НF по агрегатному состоянию можно объяснить образованием водородных связей между полярными молекулами вещества: H—F … H—F … H—F … H—F.
Таблица 23. Галогеноводороды
| Галогеноводороды | HF | HCl | HBr | HI |
| Длина связи, нм | 0,092 | 0,128 | 0,141 | 0,161 |
| Энергия связи, кДж/моль | 565 | 431 | 364 | 297 |
| Температура плавления, °С | –83 | –114 | –87 | –51 |
| Температура кипения, °С | 19,5 | –85 | –67 | –35 |
| Агрегатное состояние (при н. у.) | Жидкость | Газ | Газ | Газ |
определение
хлорид-, бромид-
и йодид-ионов
Ассоциаты молекул фтороводорода настолько прочны, что не разрушаются (присутствуют) даже в газовой фазе до 90 °С. Фтороводород обладает неограниченной растворимостью в воде. Его раствор является слабой кислотой (фтороводородная кислота): . Низкая сила кислоты НF обусловлена высокой прочностью (энергией) связи в молекуле.
Плавиковая (фтороводородная) кислота способна разрушать («плавить») стекло Na2O ∙ CaO ∙ 6SiO2 в соответствии с уравнением:
6НF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O
или 4HF(г) + SiO2 SiF4↑ + 2H2O.
Остальные галогеноводороды хорошо растворимы в воде и представляют собой сильные кислоты: HBr → H++ Br–; HI → H+ + I–.
Большинство солей, образуемых этими кислотами, хорошо растворимы в воде. Для качественного определения в растворах хлорид-, бромид- и йодид-ионов используют реакцию с раствором нитрата серебра(I) AgNO3. При этом хлориды образуют белый творожистый осадок AgCl, бромиды — светло-жёлтый AgBr, йодиды — жёлтый AgI (табл. 24, Приложение 3):
Ag+ + Cl– = AgCl↓; Ag+ + Br– = AgBr↓; Ag+ + I– = AgI↓.
Эти осадки не растворяются в азотной кислоте.
Нитрат серебра(I) не образует осадка с растворимыми фторидами, поэтому фторид-ионы определяют с помощью раствора CaCl2 (Приложение 3):
CaCl2 + 2NaF = CaF2↓ + 2NaCl; Ca2+ + 2F–= CaF2↓.
Таблица 24. Качественные реакции на анионы галогеноводородных кислот
| Название кислоты и её химическая формула | Соли | Качественные реакции на анионы | |||
| Ион | Реактив | Признак реакции | |||
| Фтороводородная (плавиковая) | HF | Фториды | F– фторид |
CaCl2 | Белый осадок CaF2  |
| Хлороводородная (соляная) | HCl | Хлориды | Cl– хлорид |
AgNO3 | Белый творожистый осадок AgCl  |
| Бромоводородная | HBr | Бромиды | Br– бромид |
AgNO3 | Светло-жёлтый осадок AgBr  |
| Йодоводородная | HI | Йодиды | I– йодид |
AgNO3 | Жёлтый осадок AgI  |